Устройство и работа гидравлического тормозного привода рабочей тормозной системы автомобиля ВАЗ - 2101

Устройство. Гидравлический тормозной привод рабочей тормозной системы автомобиля ВАЗ - 2101 имеет два контура, обеспечивающих независимый привод передних и задних тормозных механизмов колес. Оба контура приводятся в действие от одной педали 17 (рис. 2), которая с помощью кронштейна крепится вместе с педалью сцепления к панели передка кузова.

В гидравлический привод включены помимо педали тормоза главный тормозной цилиндр 21, бачок 4 главного цилиндра, регулятор 9 давления задних тормозов, тормозные механизмы передних и задних колес вместе с рабочими цилиндрами и трубопроводы.

Рисунок 2 - Устройство тормозной системы автомобиля ВАЗ - 2101.

1 – защитный кожух переднего тормоза; 2, 18 – трубопроводы соединяющие два цилиндра суппорта переднего тормоза; 3 – суппорт; 4 – бачок гидропривода; 5 – выключатель стоп-сигнала; 6 – рычаг стояночного тормоза; 7 – регулировочные эксцентрики правого заднего тормоза; 8 – штуцер для прокачки гидропривода задних тормозов; 9 – регулятор давления; 10 – стопсигнал; 11 – колесный цилиндр заднего тормоза; 12 – рычаг ручного привода колодок и разжимная планка; 13 – регулировочный эксцентрик левого заднего тормоза; 14 – тормозная колодка; 15 – направляющая заднего троса; 16 – направляющий ролик; 17 – педаль тормоза; 19 – штуцер для прокачки гидропривода передних тормозов; 20 – тормозной диск; 21 – главный цилиндр.

Главный тормозной цилиндр крепится к кронштейну педалей сцепления и тормоза. Поршни 3 и 5 (рис. 3) приводят в действие разные контура. Оба поршня занимают исходное положение под действием пружин 8, которые отжимают поршни до упора в винты 7. Герметичность поршней в цилиндре обеспечивается четырьмя уплотнительными кольцами 6. Спереди корпус закрыт пробкой 1.

Педаль тормоза 3 совместно с педалью сцепления (рис. 4) подвешены на кронштейне при помощи оси. К педали 3 шарнирно крепится толкатель 2, воздействующий на поршень главного тормозного гидроцилиндра. Обратный ход педали сцепления ограничивается буфером 4, установленным на головке болта. К полке кронштейна крепятся главные цилиндры привода выключения сцепления и привода тормозов.

Рисунок 3 - Главный тормозной цилиндр.

1 – пробка; 2 – корпус цилиндра; 3 – поршень привода задних тормозов; 4 – шайба; 5 – поршень привода передних тормозов; 6 – уплотнительное кольцо; 7 – стопорные винты; 8 – возвратные пружины поршней; 9 – тарелка пружины; 10 – прижимная пружина уплотнительного кольца; 11 – распорное кольцо; 12 – впускное отверстие; А – компенсационное отверстие (зазоры между уплотнительным кольцом 6, распорным кольцом 11 и поршнем 5).

Рисунок 4 – Педаль тормоза.

1 – главный цилиндр; 2 – толкатель; 3 – педаль тормоза; 4 – буфер выключателя стоп-сигнала; 5 – гайка выключателя; 6 – выключатель стоп-сигнала; 7 – оттяжная пружина педали.

Регулятор давления. В контур привода задних тормозов подключен регулятор давления 9 (рис.9), который корректирует давление в приводе задних тормозов в зависимости от положения кузова относительно балки заднего моста, т.е. в зависимости от нагрузки автомобиля. Он работает как ограничительный клапан, автоматически прерывающий подачу тормозной жидкости к задним тормозам, уменьшая вероятность юза задних колес при торможении.

Регулятор крепится на кронштейне кузова и соединяется с балкой заднего моста через торсионный рычаг 4 (рис. 5) и тягу 7. Другой конец торсионного рычага действует на поршень 10 (рис.6).

В полость А жидкость поступает из главного цилиндра, а из полости В выходит в колесные цилиндры привода задних тормозов.

Рисунок 5 – Схема установки регулятора давления.

1, 2 – болты крепления регулятора к кронштейну; 3 – защитный колпачок; 4 – торсионный рычаг привода регулятора; 5 – кронштейн крепления рычага к кузову; 6 – поршень; 7 – тяга соединения с кронштейном балки заднего моста; 8 – ось; 9 – штуцер трубопровода для подвода тормозной жидкости от главного цилиндра; 10 – штуцер трубопровода для отвода тормозной жидкости в колесные цилиндры.

Рисунок 6 - Регулятор давления задних тормозов в нерабочем положении.

А – полость нормального давления; В – полость регулируемого давления; Р – усилие, передаваемое рычагом 4 привода регулятора; 1 – корпус регулятора; 2 – распорная втулка; 3 – уплотнительное кольцо; 4 – рычаг привода регулятора; 5 – прокладка;6 – пробка; 7 – резиновый уплотнитель;8 – тарелка пружины; 9 – пружина поршня; 10 – поршень.

Сила Р, действующая на поршень от торсионного рычага, увеличивается с приближением кузова к балке моста и уменьшается при удалении кузова от балки заднего моста.

До начала действия регулятора давления поршень 10 упирается в пробку 6 под действием силы Р и пружины 9. При этом образуются зазоры, через которые полости А и В сообщаются, т.е. давление в них будет одинаковое и равно давлению в гидроприводе тормозов.

Когда срабатывают тормоза, то задняя часть автомобиля по инерции приподнимается и, следовательно, уменьшается давление на поршень со стороны рычага 4. Сила давления жидкости на верхний торец поршня с большей площадью поверхности на какой-то момент превышает силу давления жидкости, действующей на поршень снизу, и поршень опустится вниз до упора в уплотнитель 7. При этом полости А и В разъединятся, и в них создается разное давление: в полости А давление Р_а будет равно давлению в главном цилиндре, а в полости В давление Р_в будет меньше на величину, которая определяет равновесие поршня, находящегося под действием давления Р_а и Р_в, пружины 9 и силы торсионного рычага. Таким образом, частичным или полным разобщением полостей А и В поршнем 10 регулируется тормозной момент на задних колесах.

Рисунок 7 - Работа тормозной системы автомобиля ВАЗ - 2101.

1. Колесный цилиндр переднего тормоза; 2. Поршень колесного цилиндра; 3. Суппорт переднего тормоза; 4. Уплотнительное кольцо; 5. Пылезащитное кольцо; 6. Тормозные колодки; 7. Штуцер для прокачки тормоза; 8. Диск тормоза; 9. Палец крепления тормозных колодок; 10. Поршень привода задних тормозов; 11. Уплотнительной кольцо; 12. Ограничительный винт поршня; 13. Поршень привода передних тормозов; 14. Распорная втулка; 15. Главный цилиндр; 16. Толкатель; 17. Педаль привода тормозов; 18. Упор выключателя стоп-сигнала; 19. Выключатель стоп-сигнала; 20. Оттяжная пружина педали; 21. Штуцер; 22. Опорная чашка; 23. Бачок главного цилиндра; 24. Поплавок; 25. Толкатель; 26. Неподвижный контакт; 27. Подвижный контакт; 28. Колодка заднего тормоза; 29. Рычаг привода стояночного тормоза; 30. Упор колодки; 31. Поршень колесного цилиндра; 32. Колесный цилиндр заднего тормоза; 33. Распорная пружина поршней; 34. Фрикционная накладка колодки; 35. Тормозной барабан; 36. Пробка корпуса регулятора давления; 37. Уплотнитель головки поршня; 38. Тарелка пружины; 39. Опорная шайба пружины; 40. Уплотнительное кольцо поршня;41. Поршень регулятора давления; 42. Рычаг привода регулятора давления; 43. Пружина поршня регулятора давления; 44. Втулка; 45. Корпус регулятора давления.

I. Торможение; II. Полное растормаживание; III. Давление Р1 в главном цилиндре равно давлению Р2 в колесных цилиндрах задних тормозов; IV. Давление Р1 в главном цилиндре больше давления Р2 в колесных цилиндрах задних колес; V Тормозная жидкость в свободном состоянии; VI Тормозная жидкость под высоким давлением.

Устройство колесных гидроцилиндров смотреть: Лекция 7.2.2 «Тормозные механизмы. Назначение, типы, устройство и работа».

Работа. Когда система расторможена и педаль тормоза под действием пружины 20 оттянута до упора в выключатель 19 стоп-сигнала, то вместе с педалью оттягивается толкатель 16. Поршни 10 и 13 главного цилиндра под действием возвратных пружин отжаты в заднее крайнее положение до упора в ограничительные винты 12. В этом положении распорные втулки 14. упираясь в винты 12, отжимают уплотнительные кольца И от торца канавки поршня и через образовавшиеся зазоры рабочие полости цилиндра сообщаются с бачком гидроцилиндра и трубопроводами высокого давления. Таким образом, в приводе тормозов давление отсутствует. Поэтому поршни 2 под действием упругой деформации уплотнительных колец 4 отводятся внутрь цилиндров и не оказывают давление на тормозные колодки передних тормозов, которые будут находиться в легком соприкосновении с поверхностью тормозного диска. При движении автомобиля без торможения, то есть когда в гидравлическом приводе нет давления, поршень 41 под действием пружины 43 и торсионного рычага 42 поднят вверх до упора в пробку 36. Поэтому полости корпуса, находящиеся над головкой поршня и под ней, свободно сообщаются. Это открывает свободный проход жидкости к колесным цилиндрам задних тормозов. Но так как нет давления во всем приводе тормозов, тормозные колодки 28 отжаты от барабанов пружинами.

При торможении, когда водитель нажимает на тормозную педаль, толкатель 16 перемещает поршень 13. При перемещении поршня 13 распорная втулка 14 отходит от ограничительного винта 12 и уплотнительное кольцо 11 прижимается пружиной к торцу канавки поршня. Таким образом, компенсационный зазор перекрывается и происходит разобщение полостей цилиндра и бачка. Поэтому при дальнейшем перемещении поршня 13 в рабочей полости привода передних тормозов создается давление жидкости, которое через трубопроводы и шланги передается к колесным цилиндрам передних тормозов. Оно же воздействует и на плавающий поршень 10, который, перемещаясь, создает давление в приводе задних тормозов. Под увеличивающимся давлением жидкости в рабочих полостях передние уплотнительные кольца поршней распираются и начинают плотнее прилегать к поверхности цилиндра и к торцу канавок, улучшая уплотнение поршней в цилиндре. Под давлением жидкости выдвигаются поршни 2 и 31 колесных цилиндров передних и задних тормозов, прижимая колодки к тормозному диску 8 и к барабану 35. Создавшиеся тормозные моменты затормаживают вращение передних и задних колес. При этом перераспределяется нагрузка по осям автомобиля: на переднюю ось нагрузка увеличивается, на заднюю - уменьшается. Это приводит к поднятию задка кузова, то есть расстояние между балкой заднего моста и кузовом увеличивается. При этом короткое плечо рычага 42 опускается, и поршень 41 регулятора давления под давлением жидкости начинает опускаться, сжимая пружину 43. В момент полного торможения происходит максимальное перемещение нагрузки с задней оси на переднюю и наибольший подъем кузова. Сцепление колес с дорогой ухудшается, давление торсионного рычага 42 на поршень 41 уменьшается. Вследствие большей площади торца головки поршня сила от давления жидкости опускает поршень вниз до соприкосновения головки с уплотнителем 37. Дальнейшее поступление жидкости к колесным цилиндрам задних тормозов прекращается, то есть тормозной момент на задних колесах не увеличивается, несмотря на сильное нажатие на педаль тормоза и дальнейшее увеличение давления Р1. Поэтому задние колеса не блокируются и не происходит заноса автомобиля.

При освобождении педали тормоза она под действием возвратной пружины 20 возвращается в исходное положение, увлекая за собой толкатель 16. Поршни 10 и 13 под усилием возвратных пружин отжимаются в крайнее положение и упираются в ограничительные винты 12. Распорные втулки 14 отводят от торца канавок уплотни- тельные кольца 11, и через образовавшийся зазор рабочие полости главного цилиндра сообщаются с полостями бачка главного цилиндра. Поршни 2 переднего тормоза отводятся от колодок за счет упругости уплотнительных колец 4, а поршни 31 заднего тормоза - стяжными пружинами до упора в регулировочные эксцентрики.

При отказе контура привода задних тормозов, из-за его негерметичности, поршень 10 под давлением жидкости перемещается до упора в пробку главного цилиндра, после чего начинает возрастать давление в контуре привода передних тормозов. Вследствие свободного перемещения поршня 10 увеличивается свободный ход педали тормоза и действует только привод передних тормозов.

При выходе из строя контура привода передних тормозов поршень 13 продвигается вперед до упора в поршень 10, после чего начинает действовать контур привода задних тормозов. Свободный ход педали тормоза также увеличивается. Следует помнить, что при увеличении свободного хода педали тормоза не рекомендуется неоднократно нажимать на педаль, так как это не ускорит торможение, а наоборот удлинит время срабатывания тормозов. Следует продолжать до конца нажимать на педаль и, при необходимости, применить стояночный тормоз. При повреждении любого контура привода тормозов загорается лампа контроля уровня жидкости, сигнализируя о падении уровня жидкости в бачке.

Вопросы для самопроверки:

1. Объясните назначение, типы тормозных приводов. Дайте краткую характеристику каждому типу тормозного привода?

2. Объясните общее устройство гидравлического тормозного привода рабочей тормозной системы;

3. Объясните существующие типы двухконтурных гидравлических тормозных приводов рабочей тормозной системы. Дайте краткую характеристику каждому из них;

4. Объясните устройство гидравлического тормозного ВАЗ - 2101;

5. Объясните работу гидравлического тормозного привода ВАЗ – 2101;

6. Объясните устройство, регулировки и работу механического привода стояночного тормоза автомобиля ЗИЛ - 130.

Литература:

1. Тур Е.Я. Устройство автомобиля. – М.: Машиностроение, 1990.

2. Михайловский Е.В. Устройство автомобиля. – М.: Машиностроение, 1985.

3. Роговцев В.Л. Устройство и эксплуатация автотранспортных средств. – М.: Транспорт, 1989.

4. Пехальский А.П. Устройство автомобилей. – М.: «Академия», 2005.

Лекция